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| レイランド L60 | |
|---|---|
.jpg/500px-The_Tank_Museum_(2383).jpg) ボビントン戦車博物館に展示されている、ラジエーターの 1 つが上がった状態のレイランド L60 エンジン パック | |
| 概要 | |
| メーカー | レイランド・モーターズ |
| レイアウト | |
| 構成 | 6気筒、12ピストンの対向ピストンエンジン |
| 変位 | 19リットル（1,200立方インチ） |
| シリンダーボア | 117.5 mm (4.63 インチ) |
| ピストンストローク | 146.1 mm (5.75 インチ) |
| バルブトレイン | バルブレス |
| 圧縮比 | 16:1 |
| 燃焼 | |
| ターボチャージャー | ルーツ（スカベンジブロワー） |
| 燃料の種類 | ディーゼル |
| オイルシステム | ドライサンプ[1] |
| 冷却システム | 水冷式 |
| 出力 | |
| 出力 | 2,100 rpmで650ブレーキ馬力（480 kW）（L60 No.4、Mk 4A） 750ブレーキ馬力（560 kW）（L60 MK 7A） |
| トルク出力 | 1,460 lb⋅ft (1,980 N⋅m) 1,320 rpm (L60 No.4、Mk 4A) |
レイランドL60 は、1950 年代後半から 1960 年代前半にかけてレイランド モーターズ社がチーフテン主力戦車(MBT) 用に設計した、イギリス製の 19 リットル (1,200 立方インチ) 垂直 6 気筒対向ピストン 2 ストローク 多燃料ディーゼル エンジンです。このエンジンは、ヴィッカース MBTやインド製の派生型であるヴィジャヤンタにも使用されました。
発達
1954年、当時「中戦車2号」と呼ばれ、後に「FV4201」と命名され、「チーフテン」という軍名が与えられた車両に最初に選択されたエンジンはロールスロイス社製のV8ディーゼルだったが、チーフテンの設計段階中に、NATOは1957年にすべての装甲戦闘車両に多燃料能力を持たせることを要求する政策を導入した。[要出典]これにより、ロールスロイス社製のエンジンは不適当な選択肢となり、この機能を備えた新しいエンジンが必要となった。[i] [ii]
レイランド・モーターズは、チャートシーの戦闘車両研究開発施設（FVRDE）の指導の下、以前にネイピア[iii]やティリング・スティーブンスが製造していたものと類似した設計の対向ピストン式2ストロークディーゼルエンジンの開発を依頼された。後者のコマーTS3 [iv]エンジンは特に高く評価されていた。
この構成は、多燃料使用に適していることに加え、部品点数が少なく設計が簡単で、ベアリング負荷が低く、冷間始動性が良好であるという利点もあった。当時、ロールス・ロイス社はレイランド社に技術支援を提供したが、同社はネイピア航空エンジン会社の親会社であり、ネイピア社自体はイングリッシュ・エレクトリック社の子会社のままであった。 [ v]ティリング・スティーブンス社とレイランド社はともに戦車エンジンプロジェクト用に単気筒の試作エンジンを製造し、1959年までに完成したエンジン設計はレイランド60、またはL60となり、同年に最初のエンジンが稼働した。[vi]
概要
L60 の珍しい構成が選ばれた理由の 1 つは、動力装置を可能な限りコンパクトにし、車両の高さを可能な限り低く抑えるためでした。これはチーフテンの設計哲学の要件であり、リカンベント ドライバーの位置にも反映されています。
2ストロークサイクルの使用により、一定の排気量に対してより大きな出力が可能になり、19リッターディーゼルエンジンは、エンジンルーム内のスペースをあまりとらずに、 600馬力の27リッターガソリンメテオタンクエンジン [vii]とほぼ同じ出力を発揮できると予想されました。大型の2ストロークディーゼルでシリンダーから排気ガスを排出するために必要な掃気は、ルーツブロワーによって行われました。
メンテナンス
チーフテンの L60 エンジンと冷却システムは、この目的のために設計されたFV434装甲修理車両のクレーンを使用して「現場で」交換できる統合エンジン パックとして設計され、完全なエンジン交換には約 1 時間半から 2 時間かかりました。
簡単に交換できるエンジンパックの要件は、イギリス軍が過去の戦車戦を分析した結果、将来の戦車戦は2時間以内で終わる可能性が高いという結論に至ったため、戦時中の戦車エンジンに求められる最も厳しい要件は、この合計時間のみ全力で稼働することであり、戦闘後にエンジンを車両から取り外し、最短時間で新しいエンジンと交換できることが有利となるだろうと結論付けました。[viii]
これにより、エンジンは「現場」ではなく、適切に装備されたREMEワークショップで作業できるようになり、必要に応じて車両とワークショップ間でエンジンが交換されるようになりました。[ix]この考え方は、同時代のFV430シリーズの車両 にも適用されました。
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パフォーマンス
初期生産の L60 ユニットは、2,100 rpm で 585 bhp で、当初設計された 600 bhp より低く、信頼性の問題に悩まされていました。これらの問題は、チーフテンの導入時に、当初のスペアパーツの在庫不足とスペアエンジンの「フロート」不足によって悪化しました。[x] L60 の信頼性の問題は、取り外し可能なエンジンパックがなければ、はるかに悪化していたでしょう。取り外し可能なエンジンパックがあれば、通常、故障から数時間以内に交換用エンジンで車両を再び稼働させることができます。トラブルの根強い原因は、シリンダーライナーのシーリングが破損し、冷却剤がシリンダーボアに漏れることです。ファン駆動ベルトがクランクケース内のファンベアリングハウジングに過度のストレスを与え、ひび割れを引き起こしました。信頼性は、出力も向上した「サンダンス」プログラムなどの変更および改善プログラムにより、時間の経過とともに改善されました。サンダンスは、1976年から1979年の間に5つの主要なフェーズで実行されました。サンダンスの前には、「ダークモーン」、「真昼の決戦」、そして初期の「フリートフット」エンジン開発プログラムがありました。コードネームの選択責任者は、明らかに西部劇のファンでした。サンダンスプログラムは、1978年に下院で議会質問の対象となりました。L60の以前の信頼性と出力の問題のほとんどが最終的に修正されたため、車両の可用性レベルは80％に上昇しました。1990年の湾岸戦争では、チーフテンAARVとCHAVREの可用性レベルは、その時点でチーフテンに取って代わり、より従来的な4ストロークV12ディーゼルを使用していたチャレンジャー1戦車[2]の可用性レベルを上回りました。[xi]
最終生産エンジンは、さまざまな改良プログラムに基づいて運用中のエンジンに一連の改造を施し、750 bhp (560 kW) を出力しました。
当初は、2 ストローク エンジンの排気音とパワー バンドが4 ストローク エンジンと異なることに不慣れだったため、また特定の運転タスクに必要な正しいギアを選択するのが難しかったため、訓練中の運転手はエンジンの回転数を抑え、不適切なギア選択を行う傾向があり、その結果、勾配を登るのに大きな困難が生じました。また、チーフテン Mk 1 が初めて導入されたとき、一部の運転手は、ソーニクロフトアンター戦車輸送車のトレーラーに車両を登るのに苦労しました。
L60 バリアント
- マーク1 -マーク4、 プロトタイプエンジンは1959年から1965年に完成し、60台が製造された。
- マーク 4A、最初の量産型、1965 年 1 月、585 bhp を出力。ボービントン キャンプとキャタリック駐屯地での訓練任務に使用されたチーフテン Mk 1 に使用されました。
- マーク4A2、新しいピストンクラウンを備えたマーク4A、[xii] 650 bhpを生成、1965年11月
- マーク 4B は、マーク 4A2 をヴィッカース MBT/ヴィジャヤンタ用に格下げしたもので、チーフテンより 17 ～ 18 トン軽量でした。この車両では、L60 の信頼性の問題は少なくなっています。540 bhp
- マーク 5A、オイル セルとオフセット ボウルを備えた改良ピストン、新しいサンプ、圧力潤滑ファン ベアリング、650 bhp、1969 年 4 月にチーフテン Mk. 3 用に導入されました。
- マーク6A、1970年10月製造、2段式エアクリーナー搭載、650馬力。チーフテンMk.3(S)「サンドマン」に搭載[3]
- マーク 7Aは、1971 年 10 月から生産され、初期の「フリートフット」開発プログラムの集大成であり、3 ローブ スカベンジャー ブロワー、ファン ベルト デフレクターの位置を変更した新しいシリンダー ブロック、再設計されたライナー、新しいラジエーター、ライナー シールに使用されるベルゾナ シーラント、720 bhp への出力増加を備えています。チーフテン Mk. 5、Mk. 3/2、および Mk 3/3 用。
- マーク 8A、2 ローブ スカベンジャー ブロワー、マーク 7A の英国陸軍以外の顧客への一般販売向け商用バージョン、新しいショットピーニングライナー材料、新しいピストン、750 bhp への出力増加。チーフテンの最後の生産型であるチーフテン Mk 5 で使用。後のマークは既存の車両のアップグレードでした。
- Mark 9A、1977 年 6 月の「ダーク モーン」改造には、新しいライナー素材、オイル冷却が改善された新しいピストンとピストン リング、新しいファン ドライブ、750 bhp が含まれます。
- マーク 10A は、2ローブのスカベンジャーブロワーを備えたマーク 9A の輸出バージョンです。マーク 10A エンジンには、イランの砂漠環境に対応するために空気清浄機能が追加されました。
- マーク11A -マーク12A、「サンダンス」の信頼性の問題を修正するための改造、ブロック/ライナーのシーリングOリングを干渉フィットライナーで保持、新しいインジェクター、CAV燃料フィルター、ポリVファンドライブベルト、1978年3月に導入、出力を750 bhpに増加。目標の4,000マイルのエンジン寿命は1978年12月までに達成されました。[xiii]
- Mark 11A/N - Mark 12A/N 、1979 年 8 月、シリンダー ライナーに O リングを使用しない改良型 Mark 11A および Mark 12A エンジンの指定。
- マーク 13A -マーク 14A、1980 年 4 月のマーク 11A/N - マーク 12A/N エンジンの再指定、750 bhp
1975 年、すべてのイギリスのチーフテンは、「トーテム ポール」プログラムの一環としてチーフテン マーク 5 規格に引き上げられました。このプログラムには、すべての車両に 750 bhp L60 マーク 8A が搭載されることが含まれていました。「トーテム ポール」アップグレードを受けると、チーフテン Mk 2 車両はマーク 6 に再指定されました。Mk 3 車両は Mk 7 になり、Mk 3/3 車両は Mk 8 になりました。
伝染 ; 感染
このエンジンは、チャーチル戦車で最初に使用されたシステムの派生である「回生」ステアリングを提供するメリットブラウンTN12 [xiv]トリプル差動遊星ギアボックスと組み合わされました。ギアボックスは半自動の足踏み式で、前進6段、後進2段のギアがありました。エンジンと同様に、すぐに交換できるように設計されていました。TN12は、もともとキャンセルされたFV300軽戦車シリーズ用に開発されました。TN12の縮小版であるTN15は、CVR(T)シリーズの車両で使用されました。[xv]
使用
注記
- ^ NATOは後にこの要件を撤回した。結局、運用中はL60は通常ディーゼル燃料（DERV）で稼働していたが、演習ではAvgas（ガソリン）、Avtag、Avtur（ジェット燃料）、または入手可能なもの（家庭用暖房用オイルなど）でも稼働した。L60は、十分な発熱量があり、インジェクターを通過できるほど粘度が低い燃料、または燃料の組み合わせであれば、準備なしで稼働した。
- ^ 西ドイツは同様の要件に直面し、 L60とほぼ同じ出力の8気筒多燃料エンジンであるダイムラーベンツMB837を開発した。このエンジンは、NATOの多燃料要件が取り消される前にM47パットンで試験された。
- ^ ネイピア社は以前、ユンカース・モトーレンヴェルケ（ユモ）の対向ピストン式ディーゼル航空機エンジン設計（ユンカース・ユモ205など）の一部のライセンスを取得していた。
- ^ この時までにティリング・スティーブンスはルーツに買収されていた。
- ^ FV4201の設計重量はこの時点で47トンと推定されていた。
- ^ロールス・ロイス社は、 FV430シリーズの車両に使用されているK60エンジンに対向ピストン2ストローク設計を採用しました。
- ^ L60の設計目標は、実際には初期のエンジンでは600馬力、開発では700馬力であり、後者のプログラムは「Fleetfoot」というコード名で実行されていました。
- ^比較すると、以前の センチュリオンのエンジン交換は複雑な手順で、約 12 時間かかりました。
- ^ ここでの状況は、核兵器、生物兵器、化学兵器 (NBC) によって汚染されている可能性のある戦場であり、車両内にいることで保護されていない人員は常に防護服を着用する必要があります。このような状況では、エンジンやその他のシステムに対する屋外での複雑で複雑な作業はまったく不可能です。
- ^ つまり、故障した車両にすぐに取り付けることができる予備エンジンの在庫を意味します。レイランド L60 の最初の生産は、工場で製造される新しい車両用に割り当てられました。
- ^ しかし、「サンダンス」によって信頼性が向上したことにより、エンジンを長時間放置すると上部クランクシャフトベアリングからオイルが漏れ、冷間状態から始動する前にオペレーターがエンジンを20秒間クランクする必要が生じるなど、以前は感じられなかった他の問題も発生しました。また、オイルがオイルパンに逆流するのを防ぐ逆止弁を取り付けるなどの是正措置も部分的にしか成功しませんでした。
- ^ L60 は独立したクラウンを備えたピストンを採用しました。
- ^ Mark 11A エンジンと Mark 13A エンジンには 3 ローブのスカベンジャー ブロワーが搭載され、Mark 12A エンジンと Mark 14A エンジンには 2 ローブのスカベンジャー ブロワーが搭載されました。
- ^ギアボックスには、1935年に ウーリッジ兵器廠の戦車設計部長であったHEメリットが考案したステアリングシステムが使用されていた。
- ^ 初期のチーフテンに搭載された約600馬力のL60エンジン搭載時のTN12ギアボックスの初期設計は過熱に悩まされ、低重量・低出力の車両向けに設計されたため堅牢性が不十分であることが判明した。過熱の問題はオイル流量を増やして熱交換器を取り付けることで解決し、ギアボックス自体も強度を高めるために再設計されたが、その結果ギアボックスのサイズが大きくなったため、以前はエンジンベイ内部にあったエンジンサイレンサーを車体後部の装甲外部ボックスに移設する必要が生じた。